Iseult la macchina per la risonanza magnetica (MRI) più potente del mondo, ha iniziato a dimostrare il suo valore eseguendo la scansione del cervello umano vivente. Le immagini risultanti offrono uno sguardo ad altissima risoluzione sul cervello, aiuterà a comprendere meglio la natura della coscienza e a curare le malattie neurodegenerative.
Iseult è stata sviluppata dalla Commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica (CEA), il progetto ha riunito più di 200 persone provenienti sia dal CEA sia dai suoi partner industriali e accademici:
– Alstom (ora GE), che ha fabbricato il magnete;
– Siemens Healthineers, che ha installato le apparecchiature periferiche aggiuntive nel sistema di risonanza magnetica;
– Guerbet, in qualità di fornitore di agenti di contrasto, che ha utilizzato la piattaforma MRI ad altissimo campo del CEA per valutare e selezionare composti che dimostrano un potenziale significativo per l’uso nell’uomo;
– Università di Friburgo in Germania, che ha sviluppato nuove tecnologie e metodi per le scansioni MRI ad altissimo campo.
Iseult la macchina per la risonanza magnetica (MRI) racchiude un’intensità del campo magnetico di 11,7 Tesla (T), in confronto, le attuali macchine per risonanza magnetica (MRI) convenzionali ampiamente utilizzate negli ospedali, solitamente hanno un’intensità del campo magnetico da 1,5 o al massimo 3 Tesla (T): a tal proposito vedi queste immagini comparative del cervello umano catturate con la nuova macchina per risonanza magnetica Iseult a diversi livelli di potenza: 3 Tesla (T), 7 T e 11,7 T. Le immagini sono state tutte riprese nello stesso lasso di tempo, dimostrando quanti più dettagli possono essere catturati con potenza superiore.
Il vantaggio principale di questa potenza extra è che è possibile acquisire rapidamente immagini del cervello con una risoluzione molto più elevata: Iseult in soli quattro minuti, può acquisire immagini fino a 0,2 mm di tessuto cerebrale in orizzontale, in “fette” spesse solo 1 mm, quel volume è l’equivalente di poche migliaia di neuroni alla volta. I pazienti affinché le macchine per la risonanza magnetica (MRI) convenzionali possano acquisire immagini con questa risoluzione, dovrebbero rimanere perfettamente immobili per più di due ore, questo ovviamente non è fattibile, il minimo movimento offuscherebbe l’inquadratura.
È stato evidenziato che ad aumentare il comfort di Iseult è anche il “foro” largo 90 cm in cui i pazienti possono infilare la testa. Potrebbe non sembrare un enorme aumento rispetto ai soliti 60-70 cm, ma lo spazio extra può contribuire a rendere l’esperienza meno claustrofobica (vedi video).
Iseult è stata testata qualche anno fa sulle zucche, ma ora ha scansionato il suo primo cervello umano, appartenente alla scansione del cervello di 20 volontari sani. Le straordinarie immagini dimostrano il potenziale della nuova tecnologia MRI nel rivelare informazioni precedentemente irraggiungibili su come funziona il cervello, compreso il modo in cui codifica le rappresentazioni mentali e quali firme neuronali sono associate alla coscienza stessa.
Iseult oltre a queste domande esistenziali, dovrebbe anche aiutare gli scienziati a comprendere, diagnosticare e curare malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e il Parkinson ed essere in grado di rilevare firme chimiche che di solito sono troppo deboli per essere viste con le normali scansioni MRI, comprese molecole come glucosio e glutammato, che sono coinvolte nel metabolismo cerebrale, i cui disturbi possono essere coinvolti in condizioni come gliomi e neurodegenerazione. Sarà inoltre in grado di monitorare la distribuzione del litio nel cervello, utilizzato per trattare i disturbi bipolari.
Nicolas Boulant, responsabile del progetto Iseult e direttore della ricerca presso il CEA ha affermato:
«Con il progetto Iseult si apre davanti ai nostri occhi un mondo completamente nuovo, siamo entusiasti di esplorarlo. Abbiamo ancora bisogno di diversi anni di ricerca per sviluppare e migliorare i nostri metodi di acquisizione e garantire che i dati abbiano la massima qualità possibile. Il nostro obiettivo è studiare le malattie neurodegenerative entro il 2026-2030, così come altre malattie che rientrano maggiormente nella psichiatria, come la schizofrenia e i disturbi bipolari, anche le scienze cognitive avranno un’importanza fondamentale nella nostra ricerca!».
Iseult grazie alla sua complessità è molto più grande di altre macchine per la risonanza magnetica, misura 5 m di lunghezza per 5 m di larghezza, pesa 132 tonnellate ed è realizzato con 182 km di cavi superconduttori. È stato evidenziato che per mantenere i magneti raffreddati alla temperatura richiesta di -271,35 °C sono necessari circa 7.500 litri di elio liquido. Tali dimensioni, complessità e senza dubbio il costo potrebbero limitare l’utilizzo della macchina per risonanza magnetica (MRI) Iseult, ma si spera che sarà abbastanza vantaggioso da entrare presto in servizio in alcune strutture specializzate.
Anne-Isabelle Etienvre, direttrice per la ricerca fondamentale sulle leggi dell’universo al CEA, ha affermato:
«Siamo incredibilmente orgogliosi di vedere questo risultato finale di un progetto di ricerca e sviluppo durato quasi 20 anni. La forza del CEA risiede nella sua capacità di riunire competenze multidisciplinari sotto lo stesso tetto per definire il progetto e sfruttare le competenze tecnologiche nei magneti superconduttori sviluppate per altri campi. Neuroscienziati, fisici, matematici e medici hanno così lavorato insieme per sviluppare strumenti e modelli che aiuteranno a comprendere meglio come funzionano i cervelli sani e quelli malati, ampliando gli orizzonti delle esplorazioni sul cervello umano».
